Curs6 Retele semantice - Alexandru Ioan Cuza Universitydcristea/cursuri/IA/2015-2016... · 2015....
Transcript of Curs6 Retele semantice - Alexandru Ioan Cuza Universitydcristea/cursuri/IA/2015-2016... · 2015....
Curs 6
Reprezentarea cunoașterii. Rețele seman6ce
1
Reţele seman6ce descrip6ve
• adecvate reprezentării cunoaşterii sta6ce • se descriu:
– en6tăţi, în ierarhia de la general spre specific – relaţii între en6tăţi
• două niveluri: – conceptual (intensiv): concepte (6puri) – referenţial (extensiv): instanţe ale conceptelor
Rețele seman6ce descrip6ve
O lume obiectuală:
Taxonomie:
corp-‐geometric
cilindru
obiect-‐fizic
cub
Cub1 Cub2
Reţeaua seman6că conceptuală
Reţeaua seman6că referenţială Cilindru1
Cub1 Cub2
Cilindru
3
Rețelele seman6ce descrip6ve permit reprezentarea economică
• Proprietăţile: – explicite – la nivelul conceptual – implicite (moștenite) – la nivelul referențial
• Interogări: – care este închiderea tranzi6vă a relaţiilor taxonomice ISA ale unui nod din reţea?
– ce valoare este ataşată prin relaţia seman6că R nodului n? – care este valoarea regăsită prin navigare în reţea în lungul lanţului de relaţii R1 … Rn, plecând din nodul n?
– care este calea de relaţii seman6ce ce se poate stabili între două noduri n1 şi n2?
4
Interogări într-‐o rețea seman6că
Reţeaua seman6că conceptuală
e-‐făcut-‐din material densitate
are-‐dens
are-‐vol are-‐dens
are-‐dens
masă
Reţeaua seman6că referenţială
cub
dimensiune
are-‐latură
are-‐rază
are-‐înălţime
cilindru
e-‐făcut-‐din e-‐făcut-‐din
Cub1
fier lemn 0.8 2.4
are-‐masă
obiect-‐fizic
are-‐masă
volum 2500
1000
Cub2 are-‐vol
10
3
are-‐înălţime are-‐rază
e-‐făcut-‐din
Cilindru1
corp-‐geometric
5
Demoni
• Proceduri care... – nu se apelează – se ac6vează singure când anumite condiţii pe care ei sunt pregă6ţi să le sesizeze sunt îndeplinite
• Stările unui demon: – adormit – disponibil (idle) – acCv
Tranzițiile demonilor
ADORMIT
proces extern
proces extern la terminare
TREAZ ACTIV
la îndeplinirea condiției proprii
Demoni într-‐o rețea seman6că
Reţeaua seman6că conceptuală
computeMass
e-‐făcut-‐din material densitate
are-‐dens
are-‐vol are-‐dens
are-‐dens
are-‐masă(demon)
masă
Reţeaua seman6că referenţială
cub
computeVolCube
dimensiune
are-‐latură
are-‐rază
are-‐înălţime
cilindru
e-‐făcut-‐din e-‐făcut-‐din
Cub1
fier lemn 0.8 2.4
are-‐masă
obiect-‐fizic
are-vol (demon)
are-‐masă
volum 2500
1000
Cub2 are-‐vol
10
3
are-‐înălţime are-‐rază
e-‐făcut-‐din
Cilindru1
computeVolCylinder
are-vol (demon)
corp-‐geometric
8
Demonul ComputeMass procedure ComputeMass(x) begin ; află densitatea lui x: ?Cx: x ISA Cx ?R1*: Cx R1* densitate ?y1: x R1* y1 ; află volumul lui x: ?R2*: Cx R2* volum ?y2: x R2* y2 ; calculează masa ca densitate * volum: return y1 * y2; end
m=ρ*V
Ac6varea demonilor (demonul nu se ac6vează)
Reţeaua seman6că conceptuală
computeMass
e-‐făcut-‐din material densitate
are-‐dens
are-‐vol are-‐dens
are-‐dens
are-‐masă(demon)
masă
Reţeaua seman6că referenţială
cub
dimensiune
are-‐latură
are-‐rază
are-‐înălţime
cilindru
e-‐făcut-‐din e-‐făcut-‐din
Cub1
fier lemn 0.8 2.4
are-‐masă
obiect-‐fizic
are-‐masă
volum 2500
1000
Cub2 are-‐vol
10
3
are-‐înălţime are-‐rază
e-‐făcut-‐din
Cilindru1
corp-‐geometric
10
Care este masa lui Cub1? ?CCub1: Cub1 ISA CCub1 è CCub1 = cub ?R*: cub R* masă è R* = are-‐masă ?y: Cub1 are-‐masă y è y = 2500
Demonul devine ACTIV
Reţeaua seman6că conceptuală
computeMass
e-‐făcut-‐din material densitate
are-‐dens
are-‐vol are-‐dens
are-‐dens
are-‐masă(demon)
masă
Reţeaua seman6că referenţială
cub
computeVolCube
dimensiune
are-‐latură
are-‐rază
are-‐înălţime
cilindru
e-‐făcut-‐din e-‐făcut-‐din
Cub1
fier lemn 0.8 2.4
are-‐masă
obiect-‐fizic
are-vol (demon)
are-‐masă
volum 2500
1000
Cub2 are-‐vol
10
3
are-‐înălţime are-‐rază
e-‐făcut-‐din
Cilindru1
computeVolCylinder
are-vol (demon)
corp-‐geometric
11
Care este masa lui Cub2? ?CCub2: Cub2 ISA CCub2 è CCub2 = cub ?R*: CCub2 R* masă è R* = are-‐masă ?y: Cub2 are-‐masă y è nil è ACTIV demonul din vârful relației are-‐masă…
Demonul ComputeMass e ac6v!
procedure ComputeMass(x) begin ; află densitatea lui x: ?Cx: x ISA Cx ?R1*: Cx R1* densitate ?y1: x R1* y1 ; află volumul lui x: ?R2*: Cx R2* volum ?y2: x R2* y2 ; calculează masa ca densitate * volum: return y1 * y2; end
m=ρ*V
cub2
è R1* = e-‐făcut-‐din � are-‐dens è y1 = cub2 e-‐făcut-‐din � are-‐dens = 0.8
è R2* = are-‐vol è y2: cub2 are-‐vol y2 è y2 = 1000
return 0.8 * 1000
è Cx = cub
Demoni într-‐o rețea seman6că
Reţeaua seman6că conceptuală
computeMass
e-‐făcut-‐din material densitate
are-‐dens
are-‐vol are-‐dens
are-‐dens
are-‐masă(demon)
masă
Reţeaua seman6că referenţială
cub
computeVolCube
dimensiune
are-‐latură
are-‐rază
are-‐înălţime
cilindru
e-‐făcut-‐din e-‐făcut-‐din
Cub1
fier lemn 0.8 2.4
are-‐masă
obiect-‐fizic
are-vol (demon)
are-‐masă
volum 2500
1000
Cub2 are-‐vol
10
3
are-‐înălţime are-‐rază
e-‐făcut-‐din
Cilindru1
computeVolCylinder
are-vol (demon)
corp-‐geometric
13
Care este masa cilindrului 1? ?CCilindru1: Cilindru1 ISA CCilindru1 è CCilindru1 = cilindru ?R*: cilindru R* masă è R* = are-‐masă ?y: Cilindru1 are-‐masă y è nil èACTIV demonul computeMass(cilindru1)
Demonul ComputeMass e ac6v!
procedure ComputeMass(x) begin ; află densitatea lui x: ?Cx: x ISA Cx ?R1*: Cx R1* densitate ?y1: x R1* y1 ; află volumul lui x: ?R2*: Cx R2* volum ?y2: x R2* y2 ; calculează masa ca densitate * volum: return y1 * y2; end
m=ρ*V
Cilindru1
è R1* = e-‐făcut-‐din � are-‐dens è y1 = Cilindru1 e-‐făcut-‐din � are-‐dens = 2.4 è R2*: Cilindru R2* volum è R2* = are-‐vol è y2: Cilindru1 are-‐vol y2 è nil è...
return 0.8 * 1000 = 800
è Cx = cilindru
Demonul devine ACTIV
Reţeaua seman6că conceptuală
computeMass
e-‐făcut-‐din material densitate
are-‐dens
are-‐vol are-‐dens
are-‐dens
are-‐masă(demon)
masă
Reţeaua seman6că referenţială
cub
computeVolCube
dimensiune
are-‐latură
are-‐rază
are-‐înălţime
cilindru
e-‐făcut-‐din e-‐făcut-‐din
Cub1
fier lemn 0.8 2.4
are-‐masă
obiect-‐fizic
are-vol (demon)
are-‐masă
volum 2500
1000
Cub2 are-‐vol
10
3
are-‐înălţime are-‐rază
e-‐făcut-‐din
Cilindru1
computeVolCylinder
are-vol (demon)
corp-‐geometric
15
Demonul ComputeVolCylinder e ac6v!
• procedure ComputeVolCylinder(x) • begin • ; află raza bazei lui x: • ?r: x are-‐rază r • ; află înălţimea lui x: • ?h: x are-‐înălţime h • ; calculează volumul: • return 3.14 * r * r * h; • end
V = π * r2 * H Cilindru1
return 3.14 * 3 * 3 * 10 = 282.6
è 3
è 10
Demonul ComputeMass e ac6v!
procedure ComputeMass(x) begin ; află densitatea lui x: ?Cx: x ISA Cx ?R1*: Cx R1* densitate ?y1: x R1* y1 ; află volumul lui x: ?R2*: Cx R2* volum ?y2: x R2* y2 ; calculează masa ca densitate * volum: return y1 * y2; end
m=ρ*V
Cilindru1
è R1* = e-‐făcut-‐din � are-‐dens è y1 = Cilindru1 e-‐făcut-‐din � are-‐dens = 2.4 è R2*: Cilindru R2* volum è R2* = are-‐vol è y2: Cilindru1 are-‐vol y2 è nil è... 282.6
return 2.4 * 282.6 = 678.24
è Cx = cilindru
Reţele seman6ce evenimenţiale • adecvate reprezentării cunoaşterii dinamice • se descriu:
– en6tăţi şi 6puri – evenimente în care sunt angrenate en6tăţile – reguli de bun-‐simţ – secvenţe de evenimente
• pot fi folosite la: – explicarea semnificaţiei unor enunţuri – generarea de situaţii specifice pentru verificarea unor condiţii – simularea comportamentului unor societăţi de agenţi
Reprezentări evenimenţiale
Ion a săpat aseară gradina cu hârleţul.
ev1 Ion
a săpa
hârleţ1
ISA grădina1
persoană
ISA
AG INSTR OB
grădină
ISA hârleţ
ISA
aseară
TMP
Reguli de modelare a lumii reale
a scăpa
persoană
AG obiect
REC REC
a cădea cause X
Y
AG X-obiect
REC
a atinge
Y-obiect
repede MOD
ISA AG REC
a lovi
REC
REC
cause a se sparge X-container a se revărsa
Y-lichid
CONTAINS
FROM
UPON Z-object
ON
AG
REC REC plausible
a atinge Y-obiect
X-obiect a cădea
repede MOD
REC
dur
AG REC
plausible a se sparge
Y-obiect ATR
X-obiect a lovi
fragil ATR UPON
REC REC
ON cause
a fi întins
Z-obiect
Y-lichid a se revărsa
ON
Care sunt procesele care se dezvoltă în mintea noastră când ci6m un text?
Maria a scăpat oul din mână. Ea a curăţat apoi pardoseala.
1. Maria a scăpat oul din mână.
ev1 AG Maria
a scăpa
ou-‐1 FROM PART-‐OF
ISA
REC
fragil lichid-‐1 CONTAINS ATR
lichid ISA
mână-‐1
mână ISA
persoană
ISA
6mp t0
ev1C
Reguli de modelare a lumii reale
a scăpa
persoană
AG obiect
REC REC
a cădea cause X
Y
AG X-obiect
REC
a atinge
Y-obiect
repede MOD
ISA AG REC
a lovi
REC
REC
cause a se sparge X-container a se revărsa
Y-lichid
CONTAINS
FROM
UPON Z-object
ON
AG
REC REC plausible
a atinge Y-obiect
X-obiect a cădea
repede MOD
REC
dur
AG REC
plausible a se sparge
Y-obiect ATR
X-obiect a lovi
fragil ATR UPON
REC REC
ON cause
a fi întins
Z-obiect
Y-lichid a se revărsa
ON
1. Maria a scăpat oul din mână.
Maria
ou-‐1 mână-‐1
PART-‐OF ev2
ISA
a cădea
REC
fragil CONTAINS ATR
lichid ISA
lichid-‐1 mână ISA
persoană
ISA
6mp t0
ev1C
ev2
Reguli de modelare a lumii reale
a scăpa
persoană
AG obiect
REC REC
a cădea cause X
Y
AG X-obiect
REC
a atinge
Y-obiect
repede MOD
ISA AG REC
a lovi
REC
REC
cause a se sparge X-container a se revărsa
Y-lichid
CONTAINS
FROM
UPON Z-object
ON
AG
REC REC plausible
a atinge Y-obiect
X-obiect a cădea
repede MOD
REC
dur
AG REC
plausible a se sparge
Y-obiect ATR
X-obiect a lovi
fragil ATR UPON
REC REC
ON cause
a fi întins
Z-obiect
Y-lichid a se revărsa
ON
1. Maria a scăpat oul din mână.
Maria
ou-‐1
PART-‐OF REC REC
X-‐obiect repede MOD
ev3 ISA
a a6nge
AG
?? ISA
fragil CONTAINS ATR
lichid ISA
lichid-‐1 mână ISA
mână-‐1
persoană
ISA
6mp t0
ev1C
ev2
t3
ev3
Reguli de modelare a lumii reale
a scăpa
persoană
AG obiect
REC REC
a cădea cause X
Y
AG X-obiect
REC
a atinge
Y-obiect
repede MOD
ISA AG REC
a lovi
REC
REC
cause a se sparge X-container a se revărsa
Y-lichid
CONTAINS
FROM
UPON Z-object
ON
AG
REC REC plausible
a atinge Y-obiect
X-obiect a cădea
repede MOD
REC
dur
AG REC
plausible a se sparge
Y-obiect ATR
X-obiect a lovi
fragil ATR UPON
REC REC
ON cause
a fi întins
Z-obiect
Y-lichid a se revărsa
ON
Wordnet ca sursă de cunoaştere
1. Maria a scăpat oul din mână.
Maria
ou-‐1
PART-‐OF REC
X-‐obiect
ev3 ISA
a lovi
AG
?? ISA
fragil CONTAINS ATR
lichid ISA
lichid-‐1 mână ISA
mână-‐1
persoană
ISA
6mp t0 t3
ev3 ev1C
ev2
Reguli de modelare a lumii reale
a scăpa
persoană
AG obiect
REC REC
a cădea cause X
Y
AG X-obiect
REC
a atinge
Y-obiect
repede MOD
ISA AG REC
a lovi
REC
REC
cause a se sparge X-container a se revărsa
Y-lichid
CONTAINS
FROM
UPON Z-object
ON
AG
REC REC plausible
a atinge Y-obiect
X-obiect a cădea
repede MOD
REC
dur
AG REC
plausible a se sparge
Y-obiect ATR
X-obiect a lovi
fragil ATR UPON
REC REC
ON cause
a fi întins
Z-obiect
Y-lichid a se revărsa
ON
1. Maria a scăpat oul din mână.
Maria
ou-‐1
PART-‐OF
X-‐obiect
UPON ev4
ISA
se sparge
?? ISA
fragil CONTAINS ATR
lichid ISA
lichid-‐1 mână ISA
mână-‐1
persoană
ISA
REC
6mp t0 t3
ev3 ev4 ev1C
ev2
REC ev3
ISA
a lovi
AG
Reguli de modelare a lumii reale
a scăpa
persoană
AG obiect
REC REC
a cădea cause X
Y
AG X-obiect
REC
a atinge
Y-obiect
repede MOD
ISA AG REC
a lovi
REC
REC
cause a se sparge X-container a se revărsa
Y-lichid
CONTAINS
FROM
UPON Z-object
ON
AG
REC REC plausible
a atinge Y-obiect
X-obiect a cădea
repede MOD
REC
dur
AG REC
plausible a se sparge
Y-obiect ATR
X-obiect a lovi
fragil ATR UPON
REC REC
ON cause
a fi întins
Z-obiect
Y-lichid a se revărsa
ON
1. Maria a scăpat oul din mână.
Maria
ou-‐1
PART-‐OF
X-‐obiect
?? ISA
fragil CONTAINS ATR
ISA
se revarsă
lichid ISA
lichid-‐1 REC
FROM
RECON
ev5
mână ISA
mână-‐1
persoană
ISA
6mp t0 t3
ev3 ev4 ev5 ev1C
ev2
Reguli de modelare a lumii reale
a scăpa
persoană
AG obiect
REC REC
a cădea cause X
Y
AG X-obiect
REC
a atinge
Y-obiect
repede MOD
ISA AG REC
a lovi
REC
REC
cause a se sparge X-container a se revărsa
Y-lichid
CONTAINS
FROM
UPON Z-object
ON
AG
REC REC plausible
a atinge Y-obiect
X-obiect a cădea
repede MOD
REC
dur
AG REC
plausible a se sparge
Y-obiect ATR
X-obiect a lovi
fragil ATR UPON
REC REC
ON cause
a fi întins
Z-obiect
Y-lichid a se revărsa
ON
1. Maria a scăpat oul din mână.
X-‐obiect
?? ISA
ISA
a fi în6ns
ON
REC
ev6
6mp t0 t3 t6
ev6 ev5 ev3 ev4 ev1C
ev2
ISA
se revarsă
REC FROM
REC ev5 Maria
ou-‐1
PART-‐OF
fragil CONTAINS ATR
lichid ISA
lichid-‐1 mână ISA
mână-‐1
persoană
ISA
Reguli de modelare a proceselor cogni6ve
plausible a fi întins
Y-lichid X-persoană
AG
vedea
Z-obiect
persoană ISA
REC
ON
lichid
ISA X-persoană
AG
crede OB
Z-obiect HAS-PROP murdar
plausible curăţa
X-persoană
AG
Y-obiect
persoană ISA
X-persoană AG
crede
OB
Y-obiect HAS-PROP murdar
Reguli de modelare a proceselor cogni6ve
plausible a fi întins
Y-lichid X-persoană
AG
vedea
Z-obiect
persoană ISA
REC
ON
lichid
ISA X-persoană
AG
crede OB
Z-obiect HAS-PROP murdar
plausible curăţa
X-persoană
AG
Y-obiect
persoană ISA
X-persoană AG
crede
OB
Z-obiect HAS-PROP murdar
1. Maria a scăpat oul din mână.
Maria
ou-‐1
PART-‐OF
X-‐obiect
?? ISA
fragil CONTAINS ATR
lichid ISA
lichid-‐1 mână ISA
mână-‐1
persoană
ISA
ev7
X-‐obiect HAS-‐PROP
murdar
ISA
crede
OB
AG
6mp t0 t3 t6
ev6 ev7 ev5 ev3 ev4 ev1C
ev2
ISA
a fi în6ns
ON
REC
ev6
1. Maria a scăpat oul din mână.
Maria
ou-‐1
PART-‐OF
X-‐obiect
?? ISA
fragil CONTAINS ATR
lichid ISA
lichid-‐1
ISA
a fi în6ns
ON
REC
ev6
mână ISA
mână-‐1
persoană
ISA
ev7
X-‐obiect HAS-‐PROP
murdar
ISA
crede
OB
AG
2. Ea a curăţat apoi pardoseala.
ev8
pardoseala
OB
curăţa
ISA AG
t0 t3 t6
ev6 ev7 ev8
t8 6mp
ev5 ev3 ev4 ev1C
ev2
Reguli de modelare a proceselor cogni6ve
plausible a fi întins
Y-lichid X-persoană
AG
vedea
Z-obiect
persoană ISA
REC
ON
lichid
ISA X-persoană
AG
crede OB
Z-obiect HAS-PROP murdar
plausible curăţa
X-persoană
AG
Y-obiect
persoană ISA
X-persoană AG
crede
OB
Z-obiect HAS-PROP murdar
1. Maria a scăpat oul din mână.
Maria
ou-‐1
PART-‐OF
X-‐obiect
?? ISA
fragil CONTAINS ATR
lichid ISA
lichid-‐1
ISA
a fi în6ns
REC
ev6
mână ISA
mână-‐1
persoană
ISA
ev7
X-‐obiect HAS-‐PROP
murdar
ISA
crede
OB
AG
ev8
pardoseala
ev9
OB HAS-‐PROP
murdar pardoseala
curăţa
ISA AG
crede
ISA
AG OB
ON
t0 t3 t6
ev6 ev7 ev8
t8 6mp
ev9 ev5 ev3 ev4 ev1C
ev2
matching
Se potrivesc! 2. Ea a curăţat apoi pardoseala.
1. Maria a scăpat oul din mână.
ev1 AG REC Maria
a scăpa
ou-1 FROM PART-OF
ISA ev2
REC
ISA
a cădea
REC REC ev3
ISA
a lovi
AG UPON
ev4 ISA
se sparge
ISA
fragil CONTAINS ATR
ISA
se revarsă
lichid ISA
lichid-1 REC
FROM
ON ev5
ISA
a fi întins
ON
REC
ev6
mână ISA
mână-1
persoană
ISA
ev7
X-obiect HAS-PROP
murdar
ISA
crede
OB
AG
ev8
pardoseala
ev9
OB HAS-PROP
murdar pardoseala
curăţa
ISA AG
crede
ISA
AG OB
înţelegem...
X-obiect
??
2. Ea a curăţat apoi pardoseala.
t0 t3 t6
ev6 ev7 ev8
t8 6mp
ev9 ev5 ev3 ev4 ev1C
ev2
1. Maria a scăpat oul din mână.
ev1 AG REC Maria
a scăpa
ou-1 FROM PART-OF
ISA ev2
REC
ISA
a cădea
REC REC ev3
ISA
a lovi
AG UPON
ev4 ISA
se sparge
ISA
fragil CONTAINS ATR
ISA
se revarsă
lichid ISA
lichid-1 REC
FROM
ON ev5
ISA
a fi întins
ON
REC
ev6
mână ISA
mână-1
persoană
ISA
ev7
X-obiect HAS-PROP
murdar
ISA
crede
OB
AG
ev8
pardoseala
ev9
OB HAS-PROP
murdar pardoseala
curăţa
ISA AG
crede
ISA
AG OB
înţelegem...
X-obiect
pardoseala
2. Ea a curăţat apoi pardoseala.
t0 t3 t6
ev6 ev7 ev8
t8 6mp
ev9 ev5 ev3 ev4 ev1C
ev2